| Статистика |
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0 |
|
Микро- и наносенсоры
Научно-исследовательский ядерный университет
Московский инженерно-физический институт
Факультет «Автоматики и электроники»
Кафедра «Микро- и наноэлектроники»  Курс «Компьютерный практикум» Микро- и наносенсоры
Преподаватель: доцент В.А. Лапшинский
Подготовил: студент А4-09 Иващенко М.М.
Москва 28.05.2012
Содержание
1.Введение
2.Глоссарий
3. Области применения микросенсоров
4. Перспективы развития
5. Виды микросенсоров
6. Опасности, связанные с их использованием
7. Заключение
8. Список используемой литературы
Введение
В данной работе мы рассматриваем микро- и наносенсоры, области их применения, перспективы развития и опасности, связанные с их использованием.
Глоссарий
Микросенсоры - беспроводные электронные и механические датчики небольшого размера.
Наносенсоры — устройства минимального масштаба, который в некоторых случаях может быть сведен до размера одной молекулы.
Области применения
Области применения микросенсоров показаны на Рис.1. Электронные микродатчики нового поколения могут быть использованы практически повсюду, где своевременное получение информации способно облегчить человеку жизнь и работу, уберечь от неприятностей и даже настоящих катаклизмов. Уже сейчас, к примеру, радиочастотные маркеры-идентификаторы (RFID) широко применяются в магазинах для предотвращения краж, упрощения кассовых расчетов и автоматизации учета движения товара. Схожие с ними электронные маркеры используются для наблюдения за условно-досрочно освобожденными преступниками.
Самая первая приходящая на ум сфера применения микродатчиков нового поколения - медицина. Очень скоро станет обыденной ситуация, когда имплантированные в тело датчики начнут посылать сигналы ортопеду, выправляющему колено или тазобедренный сустав, либо кардиологу, сообщая о необходимости замены искусственного клапана сердца. Микроизмерители частоты пульса, артериального давления или уровня сахара в крови становятся реальностью уже сегодня.
Еще одна важная сфера применения новых технологий - энергетика. Сейчас в большинстве стран мира значительный процент оборудования в той или иной степени изношен, а его замена - дело весьма дорогостоящее. В такой ситуации возможность постоянного наблюдения за состоянием оборудования сулит немалые выгоды. Например, сенсоры, установленные на лопатках турбины и следящие за их состоянием, могут существенно отодвинуть срок плановой замены этой самой турбины, что позволит владельцам электростанции избежать лишних расходов. И подобных примеров великое множество.
Использование беспроводных микродатчиков будет весьма полезно производственным компаниям, у которых появляется возможность оперативно оценивать и планировать потребности в материальных ресурсах с учетом сведений из цехов и данных с датчиков, которые устанавливаются на контейнерах во время перевозки грузов. Таким образом, можно будет поддерживать непрерывность производственного процесса при минимальных складских запасах.
Пригодятся сенсоры нового поколения и экологам. Они, например, могут устанавливать датчики в районе сброса химическими предприятиями своих сточных вод. Информация от них может комбинироваться с информацией от гидрометеорологических сенсорных сетей (например, измеряющих силу и направление ветра) - все это позволит легче и эффективнее анализировать возможное распространение вредных паров, исходящих от этих стоков.
Рис.1 Области применения микросенсоров
Перспективы развития
По мнению многих футурологов, в будущем вся наша планета окажется покрыта сенсо-роботами размером с таблетку. Такие роботы будут в прямом смысле слова дешевле грязи, что позволит производить их едва ли не в миллиардных количествах. Они будут следить за всем, что попадется в поле их зрения, начиная от перемещения войск и заканчивая полетом птиц. В корпорации Dust Inc. уже разработаны микророботы, получившие название "умная пыль". На сегодняшний день такие "пылинки" размером чуть больше двух батареек типа AAA, от которых они способны питаться в течение нескольких лет. Они снабжены сенсорами и радиопередатчиками, передающими сигнал по цепочке от одного робота к другому. Секрет их долгодействия заключается в том, что они включаются лишь на короткое время: передают сигнал и снова "засыпают".
Специалисты по микросенсорам уверены, что лет через пять большую часть устройств, используемых в корпоративных информационных системах, будут составлять именно датчики, подключенные к сенсорным сетям.
Виды микросенсоров
Все виды существующих на данный момент микросенсоров представлены в Таблице №1.
Таблица №1 Виды сенсоров
Опасности, связанные с их использованием
За счет практического внедрения беспроводных сенсоров нового поколения общее количество датчиков, окружающих современного человека, в ближайшие пару лет вырастет на два-три порядка. Но никто из специалистов, продвигающих сегодня самоуправляемые сенсорные сети не готов ответить на вопрос о безопасности и защищенности подобных технологий.
Между тем, хорошо известно, что вслед за появлением любой новой компьютерной системы обязательно появляются "специализирующиеся" на ней хакеры. А специалисты по информационной безопасности в один голос говорят, что с 2005 года человечество ожидает настоящее "цунами" так называемого "мобильного хакинга". Уже существуют вирусы для мобильных телефонов и смартфонов, активно разрабатываются все новые методы внедрения в беспроводные компьютерные сети. Сенсоры нового поколения изначально предусматривают использование беспроводных технологий передачи данных. И нет никакой гарантии, что хакеры не вторгнутся в эту самую передачу данных и не внесут в нее свои собственные изменения.
Еще одна опасность связана с предсказываемым специалистами появлением так называемого "электромагнитного терроризма". Выведение из строя электронных устройств (любых, в том числе и вообще не предназначенных для приема электромагнитной энергии) злоумышленниками возможно при воздействии мощного потока радиочастотного электромагнитного излучения (РЧЭМИ). Такое излучение наводит в электронных цепях токи и напряжения, которые могут вызвать деградацию, пробой, расплавление важнейших полупроводниковых элементов и привести к функциональному отказу практически любого устройства, в том числе и того, которое в момент облучения было обесточено. Что уж тут говорить про хлипкие сенсоры... Чтобы избежать подобной ситуации, нельзя строить информационную инфраструктуру объекта, полагаясь лишь на датчики. Даже самая совершенная сенсорная система никогда не заменит живого человека.
Заключение
Данная работа была посвящена микро- и наносенсорам, в ходе выполнения которой мы рассмотрели всю доступную на данный момент информацию по сенсорам, перспективы их развития и опасности использования. Тема актуальна, поскольку данные технологии усиленно развиваются и можно смело сказать, что будущее за ними.
Также были получены навыки создания конспектов с помощью MS. Word.
Список используемой литературы
1) Андрюшин Е.А. Сила нанотехнологий – М.: Фонд «Успехи науки», 2007. – 160 с.
2)http://www.valinfo.ru –здесь я выбрал тему,и нашел ссылку, где можно найти информацию по интересующей меня теме.
3)Полунин. Реферат «Микросенсоры», М.: – 2006. – 16 с- а вот собственно,и она.(я про информацию, о которой говорил в комментарии к предыдущей ссылке) |
| Категория: Для абитуриентов | Добавил: HYDE (28.05.2012)
|
| Просмотров: 3969
| Рейтинг: 5.0/1 |
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ] |
|